JPH06291202A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH06291202A JPH06291202A JP9553993A JP9553993A JPH06291202A JP H06291202 A JPH06291202 A JP H06291202A JP 9553993 A JP9553993 A JP 9553993A JP 9553993 A JP9553993 A JP 9553993A JP H06291202 A JPH06291202 A JP H06291202A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶液の塗布及び焼成で形成した無機絶縁膜の
平坦性が低下せず、多層配線の段差被覆性が高くて信頼
性の高い半導体装置を製造する。 【構成】 ＳＯＧ膜１５の形成に続いて連続的にＳＯＧ
膜１６を形成する。下層側のＳＯＧ膜１５はリン及びボ
ロンを含んでいるが、上層側のＳＯＧ膜１６はリン及び
ボロンを含んでいないので、ＳＯＧ膜１５、１６全体と
しての表面にはリンが存在していない。このため、ＳＯ
Ｇ膜１６上に層間絶縁膜を形成する前に、Ｓｉ基板１１
を大気中に放置しておいても、ＳＯＧ膜１５中のリンと
大気中の水分とが反応せず、ＳＯＧ膜１５、１６に膨れ
が発生しない。
平坦性が低下せず、多層配線の段差被覆性が高くて信頼
性の高い半導体装置を製造する。 【構成】 ＳＯＧ膜１５の形成に続いて連続的にＳＯＧ
膜１６を形成する。下層側のＳＯＧ膜１５はリン及びボ
ロンを含んでいるが、上層側のＳＯＧ膜１６はリン及び
ボロンを含んでいないので、ＳＯＧ膜１５、１６全体と
しての表面にはリンが存在していない。このため、ＳＯ
Ｇ膜１６上に層間絶縁膜を形成する前に、Ｓｉ基板１１
を大気中に放置しておいても、ＳＯＧ膜１５中のリンと
大気中の水分とが反応せず、ＳＯＧ膜１５、１６に膨れ
が発生しない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶液の塗布及び焼成に
よって平坦な無機絶縁膜を形成する半導体装置の製造方
法に関するものである。
よって平坦な無機絶縁膜を形成する半導体装置の製造方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】メモリー機能を備えたＬＳＩ等の半導体
装置においては、メモリーの記憶容量の増大や処理速度
の高速化が要求されている。そのため、半導体装置は年
々高集積化し、多層配線構造をとるようになった。この
多層配線構造は配線パターンの段差部における段差被覆
性を向上させて配線の断線を低減させる必要があり、そ
のため、半導体装置の表面を平坦化する技術が用いられ
ている。この平坦化技術の主眼は層間絶縁膜におかれて
おり、その一つの手法としてＳＯＧ膜による平坦化があ
る。
装置においては、メモリーの記憶容量の増大や処理速度
の高速化が要求されている。そのため、半導体装置は年
々高集積化し、多層配線構造をとるようになった。この
多層配線構造は配線パターンの段差部における段差被覆
性を向上させて配線の断線を低減させる必要があり、そ
のため、半導体装置の表面を平坦化する技術が用いられ
ている。この平坦化技術の主眼は層間絶縁膜におかれて
おり、その一つの手法としてＳＯＧ膜による平坦化があ
る。
【０００３】図２は、この様なＳＯＧ膜による平坦化を
行う半導体装置の製造方法の従来例を示している。この
従来例では、半導体基板１１に半導体素子（図示せず）
を形成した後、この半導体素子等を絶縁膜１２で覆う。
そして、絶縁膜１２上でＡｌ配線１３をパターニング
し、プラズマＣＶＤ法で形成した膜厚が５００ｎｍ程度
である層間絶縁膜１４でＡｌ配線１３を覆う。
行う半導体装置の製造方法の従来例を示している。この
従来例では、半導体基板１１に半導体素子（図示せず）
を形成した後、この半導体素子等を絶縁膜１２で覆う。
そして、絶縁膜１２上でＡｌ配線１３をパターニング
し、プラズマＣＶＤ法で形成した膜厚が５００ｎｍ程度
である層間絶縁膜１４でＡｌ配線１３を覆う。
【０００４】その後、リン及びボロンを含むＳＯＧ溶液
を層間絶縁膜１４上に１００ｎｍの厚さに回転塗布す
る。この結果、Ａｌ配線１３による段差部にＳＯＧ溶液
が厚く塗布される。そして、Ｎ2 雰囲気中で４００℃、
３０分間の熱処理を施すことによって、ＳＯＧ溶液中の
有機溶剤の蒸発及び脱水・重合反応を進行させ、無機質
のＳｉＯ2 膜であるＳＯＧ膜１５を形成する。
を層間絶縁膜１４上に１００ｎｍの厚さに回転塗布す
る。この結果、Ａｌ配線１３による段差部にＳＯＧ溶液
が厚く塗布される。そして、Ｎ2 雰囲気中で４００℃、
３０分間の熱処理を施すことによって、ＳＯＧ溶液中の
有機溶剤の蒸発及び脱水・重合反応を進行させ、無機質
のＳｉＯ2 膜であるＳＯＧ膜１５を形成する。
【０００５】その後、膜厚が５００ｎｍ程度であるＳｉ
Ｏ2 膜等の層間絶縁膜（図示せず）を、ＳＯＧ膜１５上
に形成する。ＳＯＧ膜１５はＡｌ配線１３による段差部
に厚く形成されているので、このＳＯＧ膜１５上の層間
絶縁膜はＡｌ配線１３を直接に覆っている層間絶縁膜１
４よりも平坦である。従って、ＳＯＧ膜１５上の層間絶
縁膜上に更に別のＡｌ配線を形成しても、このＡｌ配線
の段差被覆性が高い。
Ｏ2 膜等の層間絶縁膜（図示せず）を、ＳＯＧ膜１５上
に形成する。ＳＯＧ膜１５はＡｌ配線１３による段差部
に厚く形成されているので、このＳＯＧ膜１５上の層間
絶縁膜はＡｌ配線１３を直接に覆っている層間絶縁膜１
４よりも平坦である。従って、ＳＯＧ膜１５上の層間絶
縁膜上に更に別のＡｌ配線を形成しても、このＡｌ配線
の段差被覆性が高い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ＳＯＧ膜１
５を形成した状態で、半導体基板１１を大気中に放置し
ておくと、ＳＯＧ膜１５中のリンと大気中の水分とが反
応して、ＳＯＧ膜１５が膨れる。この結果、ＳＯＧ膜１
５の平坦性が低下するので、多層配線の段差被覆性が高
くて信頼性の高い半導体装置を製造することができない
という問題があった。
５を形成した状態で、半導体基板１１を大気中に放置し
ておくと、ＳＯＧ膜１５中のリンと大気中の水分とが反
応して、ＳＯＧ膜１５が膨れる。この結果、ＳＯＧ膜１
５の平坦性が低下するので、多層配線の段差被覆性が高
くて信頼性の高い半導体装置を製造することができない
という問題があった。
【０００７】そこで、本発明の目的は、無機絶縁膜を形
成した状態で半導体基板を大気中に放置しても、無機絶
縁膜中のリンと大気中の水分とが反応しないので、無機
絶縁膜に膨れが発生せず、このため、無機絶縁膜の平坦
性が低下せず、多層配線の段差被覆性が高くて信頼性の
高い半導体装置を製造することができる方法を提供する
ことである。
成した状態で半導体基板を大気中に放置しても、無機絶
縁膜中のリンと大気中の水分とが反応しないので、無機
絶縁膜に膨れが発生せず、このため、無機絶縁膜の平坦
性が低下せず、多層配線の段差被覆性が高くて信頼性の
高い半導体装置を製造することができる方法を提供する
ことである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板
上の配線の上層に、リン及びボロンを含む第１の無機絶
縁膜形成用の第１の溶液を塗布する工程と、前記第１の
溶液を焼成して、前記第１の無機絶縁膜を形成する工程
と、前記形成に続いて連続的に、不純物を含まない第２
の無機絶縁膜形成用の第２の溶液を、前記第１の無機絶
縁膜上に塗布する工程とを有している。
ために、本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板
上の配線の上層に、リン及びボロンを含む第１の無機絶
縁膜形成用の第１の溶液を塗布する工程と、前記第１の
溶液を焼成して、前記第１の無機絶縁膜を形成する工程
と、前記形成に続いて連続的に、不純物を含まない第２
の無機絶縁膜形成用の第２の溶液を、前記第１の無機絶
縁膜上に塗布する工程とを有している。
【０００９】
【作用】本発明による半導体装置の製造方法では、リン
及びボロンを含む第１の無機絶縁膜の形成に続いて連続
的に第２の無機絶縁膜形成用の第２の溶液を塗布してお
り、しかも第２の溶液は不純物を含んでいないので第１
及び第２の無機絶縁膜全体としての表面にはリンが存在
していない。このため、塗布した第２の溶液を焼成して
第２の無機絶縁膜を形成した状態で、半導体基板を大気
中に放置しても、無機絶縁膜中のリンと大気中の水分と
が反応しない。
及びボロンを含む第１の無機絶縁膜の形成に続いて連続
的に第２の無機絶縁膜形成用の第２の溶液を塗布してお
り、しかも第２の溶液は不純物を含んでいないので第１
及び第２の無機絶縁膜全体としての表面にはリンが存在
していない。このため、塗布した第２の溶液を焼成して
第２の無機絶縁膜を形成した状態で、半導体基板を大気
中に放置しても、無機絶縁膜中のリンと大気中の水分と
が反応しない。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図１を参照しな
がら説明する。なお、図１の実施例において、図２の従
来例と対応する構成部分には、同一の符号を付してあ
る。
がら説明する。なお、図１の実施例において、図２の従
来例と対応する構成部分には、同一の符号を付してあ
る。
【００１１】本実施例では、図１（ａ）に示す様に、半
導体基板１１に半導体素子（図示せず）を形成した後、
この半導体素子等を絶縁膜１２で覆う。そして、絶縁膜
１２上でＡｌ配線１３をパターニングし、膜厚が５００
ｎｍ程度のＳｉＯ2 膜等の層間絶縁膜１４をプラズマＣ
ＶＤ法で形成しＡｌ配線１３を覆う。
導体基板１１に半導体素子（図示せず）を形成した後、
この半導体素子等を絶縁膜１２で覆う。そして、絶縁膜
１２上でＡｌ配線１３をパターニングし、膜厚が５００
ｎｍ程度のＳｉＯ2 膜等の層間絶縁膜１４をプラズマＣ
ＶＤ法で形成しＡｌ配線１３を覆う。
【００１２】次に、リン及びボロンを含むＳＯＧ溶液を
層間絶縁膜１４上に１００ｎｍの厚さに回転塗布する。
この結果、Ａｌ配線１３による段差部にＳＯＧ溶液が厚
く塗布される。そして、図示しない半導体製造装置から
半導体基板１１を搬出することなく連続的に、熱処理炉
で３００℃の熱処理を施すことによって、ＳＯＧ溶液中
の有機溶剤の蒸発及び脱水・重合反応を進行させ、図１
（ｂ）に示す様に、無機質のＳｉＯ2 膜であるＳＯＧ膜
１５を形成する。
層間絶縁膜１４上に１００ｎｍの厚さに回転塗布する。
この結果、Ａｌ配線１３による段差部にＳＯＧ溶液が厚
く塗布される。そして、図示しない半導体製造装置から
半導体基板１１を搬出することなく連続的に、熱処理炉
で３００℃の熱処理を施すことによって、ＳＯＧ溶液中
の有機溶剤の蒸発及び脱水・重合反応を進行させ、図１
（ｂ）に示す様に、無機質のＳｉＯ2 膜であるＳＯＧ膜
１５を形成する。
【００１３】そして、やはり図示しない半導体製造装置
から半導体基板１１を搬出することなく連続的に、今度
は不純物を含まないＳＯＧ溶液をＳＯＧ膜１５上に１０
０ｎｍの厚さに回転塗布する。更に、連続的に、図示し
ない半導体製造装置から半導体基板１１を搬出すること
なく、再び熱処理炉で３００℃の熱処理を施すことによ
って、ＳＯＧ膜１５上にＳＯＧ膜１６を形成する。
から半導体基板１１を搬出することなく連続的に、今度
は不純物を含まないＳＯＧ溶液をＳＯＧ膜１５上に１０
０ｎｍの厚さに回転塗布する。更に、連続的に、図示し
ない半導体製造装置から半導体基板１１を搬出すること
なく、再び熱処理炉で３００℃の熱処理を施すことによ
って、ＳＯＧ膜１５上にＳＯＧ膜１６を形成する。
【００１４】その後、プラズマＣＶＤ法で形成したＳｉ
Ｏ2 膜等である層間絶縁膜（図示せず）を、ＳＯＧ膜１
６上に形成する。ＳＯＧ膜１５、１６はＡｌ配線１３に
よる段差部に厚く形成されているので、これらのＳＯＧ
膜１５、１６上の層間絶縁膜はＡｌ配線１３を直接に覆
っている層間絶縁膜１４よりも平坦である。従って、Ｓ
ＯＧ膜１５、１６上の層間絶縁膜上に更に別のＡｌ配線
を形成しても、このＡｌ配線の段差被覆性が高い。
Ｏ2 膜等である層間絶縁膜（図示せず）を、ＳＯＧ膜１
６上に形成する。ＳＯＧ膜１５、１６はＡｌ配線１３に
よる段差部に厚く形成されているので、これらのＳＯＧ
膜１５、１６上の層間絶縁膜はＡｌ配線１３を直接に覆
っている層間絶縁膜１４よりも平坦である。従って、Ｓ
ＯＧ膜１５、１６上の層間絶縁膜上に更に別のＡｌ配線
を形成しても、このＡｌ配線の段差被覆性が高い。
【００１５】以上の様な実施例では、ＳＯＧ膜１５の形
成に続いて連続的にＳＯＧ膜１６を形成しており、しか
も下層側のＳＯＧ膜１５はリン及びボロンを含んでいる
が、上層側のＳＯＧ膜１６はリン及びボロンを含んでい
ないので、ＳＯＧ膜１５、１６全体としての表面にはリ
ンが存在していない。このため、ＳＯＧ膜１６を形成し
た後でこのＳＯＧ膜１６上に層間絶縁膜を形成する前
に、Ｓｉ基板１１を大気中に放置しておいても、ＳＯＧ
膜１５中のリンと大気中の水分とが反応しない。
成に続いて連続的にＳＯＧ膜１６を形成しており、しか
も下層側のＳＯＧ膜１５はリン及びボロンを含んでいる
が、上層側のＳＯＧ膜１６はリン及びボロンを含んでい
ないので、ＳＯＧ膜１５、１６全体としての表面にはリ
ンが存在していない。このため、ＳＯＧ膜１６を形成し
た後でこのＳＯＧ膜１６上に層間絶縁膜を形成する前
に、Ｓｉ基板１１を大気中に放置しておいても、ＳＯＧ
膜１５中のリンと大気中の水分とが反応しない。
【００１６】
【発明の効果】本発明の半導体装置の製造方法によれ
ば、塗布した第２の溶液を焼成して第２の無機絶縁膜を
形成した状態で、半導体基板を大気中に放置しても、無
機絶縁膜中のリンと大気中の水分とが反応しないので、
無機絶縁膜に膨れが発生しない。このため、無機絶縁膜
の平坦性が低下せず、多層配線の段差被覆性が高くて信
頼性の高い半導体装置を製造することができる。
ば、塗布した第２の溶液を焼成して第２の無機絶縁膜を
形成した状態で、半導体基板を大気中に放置しても、無
機絶縁膜中のリンと大気中の水分とが反応しないので、
無機絶縁膜に膨れが発生しない。このため、無機絶縁膜
の平坦性が低下せず、多層配線の段差被覆性が高くて信
頼性の高い半導体装置を製造することができる。
【図１】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法
を工程順に示す縦断面図である。
を工程順に示す縦断面図である。
【図２】従来の半導体装置の製造方法を示す縦断面図で
ある。
ある。
１１ 半導体基板 １３ Ａｌ配線 １５ ＳＯＧ膜 １６ ＳＯＧ膜
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体基板上の配線の上層に、リン及び
ボロンを含む第１の無機絶縁膜形成用の第１の溶液を塗
布する工程と、 前記第１の溶液を焼成して、前記第１の無機絶縁膜を形
成する工程と、 前記形成に続いて連続的に、不純物を含まない第２の無
機絶縁膜形成用の第２の溶液を、前記第１の無機絶縁膜
上に塗布する工程とを有する半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9553993A JPH06291202A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9553993A JPH06291202A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06291202A true JPH06291202A (ja) | 1994-10-18 |
Family
ID=14140374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9553993A Withdrawn JPH06291202A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06291202A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6288438B1 (en) * | 1996-09-06 | 2001-09-11 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device including insulation film and fabrication method thereof |
| US6326318B1 (en) | 1995-09-14 | 2001-12-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Process for producing semiconductor devices including an insulating layer with an impurity |
| US6690084B1 (en) | 1997-09-26 | 2004-02-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device including insulation film and fabrication method thereof |
| US6794283B2 (en) | 1998-05-29 | 2004-09-21 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device and fabrication method thereof |
| US6825132B1 (en) | 1996-02-29 | 2004-11-30 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Manufacturing method of semiconductor device including an insulation film on a conductive layer |
| US6831015B1 (en) | 1996-08-30 | 2004-12-14 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Fabrication method of semiconductor device and abrasive liquid used therein |
| US6886110B2 (en) | 2000-11-21 | 2005-04-26 | Wind River Systems, Inc. | Multiple device scan chain emulation/debugging |
| US6917110B2 (en) | 2001-12-07 | 2005-07-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device comprising an interconnect structure with a modified low dielectric insulation layer |
-
1993
- 1993-03-30 JP JP9553993A patent/JPH06291202A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6326318B1 (en) | 1995-09-14 | 2001-12-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Process for producing semiconductor devices including an insulating layer with an impurity |
| US6825132B1 (en) | 1996-02-29 | 2004-11-30 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Manufacturing method of semiconductor device including an insulation film on a conductive layer |
| US6831015B1 (en) | 1996-08-30 | 2004-12-14 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Fabrication method of semiconductor device and abrasive liquid used therein |
| US6288438B1 (en) * | 1996-09-06 | 2001-09-11 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device including insulation film and fabrication method thereof |
| US6690084B1 (en) | 1997-09-26 | 2004-02-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device including insulation film and fabrication method thereof |
| US6794283B2 (en) | 1998-05-29 | 2004-09-21 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device and fabrication method thereof |
| US6886110B2 (en) | 2000-11-21 | 2005-04-26 | Wind River Systems, Inc. | Multiple device scan chain emulation/debugging |
| US6917110B2 (en) | 2001-12-07 | 2005-07-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device comprising an interconnect structure with a modified low dielectric insulation layer |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000530 |